DE2042914C3

DE2042914C3 - Safety circuit for overspeed protection and a starting excess amount of fuel with a load-dependent shiftable response threshold for electronic control of a diesel internal combustion engine

Info

Publication number: DE2042914C3
Application number: DE19702042914
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7000 Stuttgart Lemanczyk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-08-29
Filing date: 1970-08-29
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2042914B2; DE2042914A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsschaltung zum Betrieb einer elektronisch geregelten Diesel-Brennkraftmaschine, welcher eine Einspritzpumpe mit einem über elektrische Größen antreibbaren Mengenstellwerk zugeordnet ist. und mit Schalteinrichtungen zum Erzeugen eines Kraftstoffübermengensignales und eines Überdrehzahlsignales sowie mit einem Drehzahlgeber, bei welcher aus dem Ausgangssignal des Drehzahlgebers eine Drehzahlimpulsfolge mit einer drehzahlproportionalen Frequenz gebildet wird und ein Startübermengenschalter und ein Uberdrehzahlschalter vorhanden sind, wobei außerdem der Startübermengenschalter vcn einem Hilfsgleichrichter und einer mit ansteigender Drehzahl fallenden Gleichspannung angeThe invention relates to a safety circuit for operating an electronically controlled Diesel internal combustion engine, which has an injection pump that can be driven via electrical variables Quantity signal box is assigned. and with switching devices for generating a fuel overflow signal and an overspeed signal as well as with a Tachometer, in which from the output signal of the tachometer a speed pulse sequence with a speed-proportional frequency is formed and a start excess quantity switch and an overspeed switch are available, and also the starting excess quantity switch vcn an auxiliary rectifier and one with DC voltage decreases with increasing speed steuert ist und ferner der Hilfsgleichrichter als Eingangsgröße die Drehzahlimpulsfolge erhält und an seinem Ausgang eine negative Hilfsspannung aufweist und schließlich der Überdrehzahlschalter von dem Hilfsgleichrichter und von einem frequenzabhängigencontrols is and also the auxiliary rectifier as Input variable receives the speed pulse train and has a negative auxiliary voltage at its output and finally the overspeed switch from the auxiliary rectifier and from a frequency dependent one Gleichrichter, der oberhalb einer vorgegebenen Frequenz der an seinem Eingang wirksamen Drehzahlimpulsfolge eine positive Ausgangsspannung abgibt, angesteuert wird, nach Patent 19 62 573.Rectifier that emits a positive output voltage above a specified frequency of the speed pulse train effective at its input, is controlled, according to patent 19 62 573.

Aus der DE-AS 12 67 905 ist eine Sicherheitsschal-From DE-AS 12 67 905 a safety switch

tung zum Betrieb einer elektronisch geregelten Diesel-Brennkraftmaschine bekannt weiche die Kraftstoffzufuhr zur Maschine abschaltet wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen vorgegebenen, maximal zulässigen Wert erreicht hatdevice for operating an electronically controlled diesel internal combustion engine known soft the fuel supply to the machine switches off when the speed the internal combustion engine has reached a predetermined, maximum permissible value

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung des Hauptpatents weiter zu verbessern, so daß äit Überdrehzahlsicherung flexibel und nicht schon bei extremen Fahrzuständen anspricht die aber noch keine Gefährdung darstellen.The present invention is based on the object of further improving the arrangement of the main patent, so that the overspeed safety device responds flexibly and not even in extreme driving conditions which, however, do not yet represent a hazard.

so Aus Sicherheitsgründen ist es riskant, die Überdrehzahlsicherung zeitweilig vollständig abzuschalten, weil bei Ausfall dieser Schaltungseinheit die Überdrehsicherung blockiert werden kann und eine Funktionskontrolle entfällt.So For safety reasons, it is risky to temporarily switch off the overspeed protection completely because If this switching unit fails, the overturn protection can be blocked and a functional check is not necessary.

« Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Anordnung der eingangs genannten Art darin, daß die Ansprechschwelle des Überdrehzahlschalters lastabhängig verschoben wird.«The solution to the problem is an arrangement of the type mentioned in that the response threshold of the overspeed switch is shifted depending on the load.

Insbesondere bei schwachmotorisie.rten FahrzeugenEspecially in vehicles with weak engines

4» (Nutzfahrzeugen) kann bei einer Talfahrt oder beim Zurückschalten kurzzeitig die höchstzulässige Drehzahl der Brennkraftmaschine überschritten werden, ohne daß ein Fehler im Regler vorliegt oder ein gefährjicher Betriebszustand auftritt Unter Last kann ein Über-4 »(commercial vehicles) can be used when traveling downhill or when Shift down briefly the maximum permissible speed of the internal combustion engine are exceeded without that there is a fault in the controller or a dangerous operating condition occurs.

Ί' schreiten der höchstzulässigen Drehzahl den Motor zerstören, im Schiebebetrieb dagegen beschädigt ein mäßiges Überschreiten der Maximaldrehzahl den Motor noch nicht. Bei der Anordnung nach der Hauptanmeldung ist <s möglich, daß die Überdrehzahl-Ί 'exceed the maximum permissible speed of the motor destroy, in overrun, on the other hand, a moderate exceeding of the maximum speed damages the Engine not yet. With the arrangement according to the main application, it is possible that the overspeed

¹J" sicherung bereits ein Schiebebetrieb anspricht und dadurch den Fahrbetrieb unerwünscht stört. Die Maßnahme der vorliegenden Erfindung verhindert nunmehr ein aus Sicherheitsgründen noch nicht erforderliches Ansprechen der Überdrehzahlsicherung. ¹ J "safety already responds to overrun and thereby undesirably disrupts driving. The measure of the present invention now prevents the overspeed safety device from responding, which is not yet required for safety reasons.

t> Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Überdrehzahlschalter eine Drehzahlspannung und eine Lastspannuiig zugeführt, wobei eine der beiden Spannungen, beispielsweise die Lastspannung, ihrer erzeugenden Größe umgekehrt proportional ist. Die mitt> In an advantageous embodiment of the invention the overspeed switch is supplied with a speed voltage and a load voltage, one of the two Stresses, for example the load voltage, is inversely proportional to their generating magnitude. With

bo der Drehzahl ansteigende Drehzahlspannung kann nun mit einer Lastspannung, die mit steigender Last abfällt, verglichen werden. Die Ansprechschwelle verschiebt sich somit bei steigender Last zu geringeren Drehzahlen hin. bo the speed increasing speed voltage can now with a load voltage which drops with increasing load are compared. The response threshold thus shifts towards lower speeds with increasing load.

»"> Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispicls.»"> Further training and expedient arrangements of the invention emerge from the subclaims in connection with what is described below and in Exemplary embodiments shown in the drawing.

Die Figur zeigt eine elektronische Regeleinrichtung mit der erfindungsgemäßen Überdrehzahlsicherung, Teile, die nicht zur näheren Erläuterung der Erfindung beitragen, sind nur als Funktionsblöcke dargestelltThe figure shows an electronic control device with the overspeed safety device according to the invention, Parts that do not contribute to a more detailed explanation of the invention are shown only as functional blocks

Eine Dieselbrennkraftmaschine 10 erhält den Kraftstoff von einer Einspritzpumpe 11, deren Mengenstellwerk 12 von einem aus einer elektronischen Schaltungsanordnung gewonnenen Signal verstellt wird. Damit jederzeit die gleiche Funktion zwischen der eingespritzten Kraftstoffmenge und der Eingangsgröße des Mengenstellwerkes gilt, ist mit dem Mengenstellwerk 12 ein Rückmelder 13 gekoppelt Die Einspritzpumpe 11 treibt darüberhinaus einen Drehzahlgeber 14 an, der an seinem Ausgang eine Wechselspannung erzeugt, deren Frequenz der Drehzahl proportional ist Die Wechselspannung des Drehzahlgebers 14 ist einem übersteuernden Verstärker 15 zugeführt an dessen Ausgang eine Impulsfolge auftritt deren Folgefrequenz der Drehzahl der Einspritzpumpe und damit der Drehzahl des Motors proportional ist Der Ausgang des übersteuernden Verstärkers 15, an dem die Drehzahlimpulsfolge auftritt ist einer Schaltstufe 16 zugeführt In der Schal'.stufe 16 werden aus den Impulsflanken der Drehzahlimpulsfolge negative Nadelimpulse abgeleitet, die einen monostabilen Kippschalter konstanter Standzeit anstoßen. Am Ausgang der Schaltstufe 16 entsteht eine zerhackte Gleichspannung, deren Mittelwert der Drehzahl proportional ist Die zerhackte Gleichspannung wird einem Filter 17 zugeführt in welchem sie so geglättet wird, daß die Filterausgangsspannung eine Mindestrestwelligkeit 3c nicht überschreitet Um genaue Meßergebnisse zu erhalten, ist der Filter temperaturkompensiert, so daß die Einflüsse der temperaturbedingten Änderungen von beispielsweise Transistorparametern ausgeglichen werden. Die Drehzahlgröße am Ausgang des Filters 17 stellt r> die eine Eingangsgröße einer Kennfeldnachbildung 18 dar, deren zweite Eingangsgröße die Stellung eines Fahrpedales 19 ist Am Ausgang der auf die jeweils verwendete Dieselbrennkraftmaschine einstellbaren Kennfeldnachbildung 18 tritt eine Spannung auf, deren Größe ein Maß für die einzuspritzende Kraftstoffmenge ist. Aus Sicherheitsgründen ist die Drehzahlgröße am Ausgang von 17 eine mit der Drehzahl fallende Gleichspannung, so daß bei Betriebsstörungen nicht die maximale Kraftstoff menge eingespritzt wird, sondern « gar keine Kraftstoffmenge. Da der Kennfeldnachbildung 18 nicht so viel elektrische Energie, wie zum Ansteuern des Mengenstellwerkes 12 erforderlich ist, entnommen werden kann, ist ein Stellverstärker 20 und eine Leistungsstufe 21 m^hgeschaltet Dem Stellverstärker 20 ist als zweite Eingangsgröße die Ausgangsgröße des Ri'ckmelders 13 z-igeführtA diesel internal combustion engine 10 receives the fuel from an injection pump 11, whose quantity control unit 12 is adjusted by a signal obtained from an electronic circuit arrangement. In order to the same function between the amount of fuel injected and the input variable of the Quantity control unit applies, a feedback device 13 is coupled to the quantity control unit 12 also drives a speed sensor 14, which generates an AC voltage at its output, whose The frequency of the speed is proportional to the AC voltage of the speed sensor 14 is an oversteering Amplifier 15 is supplied at the output of a pulse train whose repetition frequency of the speed occurs the injection pump and thus the engine speed is proportional to the output of the overriding Amplifier 15 at which the speed pulse train occurs is fed to a switching stage 16. In switching stage 16, the pulse edges become the speed pulse train negative needle impulses are derived, which trigger a monostable toggle switch with constant service life. At the The output of the switching stage 16 is a chopped DC voltage, the mean value of which is proportional to the speed The chopped DC voltage is fed to a filter 17 in which it is smoothed so that the filter output voltage has a minimum residual ripple 3c does not exceed In order to obtain accurate measurement results, the filter is temperature compensated so that the influences of the temperature-related changes of, for example, transistor parameters are compensated. The speed variable at the output of the filter 17 represents r> the one input variable of a characteristic map simulation 18 represents, the second input variable is the position of an accelerator pedal 19 At the output of the respective Used diesel internal combustion engine adjustable map simulation 18 occurs a voltage whose Size is a measure of the amount of fuel to be injected. For safety reasons, the speed value is on Output of 17 a DC voltage that falls with the speed, so that in the event of malfunctions, the maximum amount of fuel is injected, but « no amount of fuel at all. Since the map simulation 18 does not have as much electrical energy as for Activation of the quantity setting mechanism 12 is required, can be taken, is a servo amplifier 20 and a power stage 21 connected to the servo amplifier 20, the output variable of the feedback indicator 13 is routed as a second input variable

Das betrachtete Ausführungsbeispiel erhält einen Startübermengenschalter 25 und einen Überdrehzahlschalter 26, die beide als Schmitt-Trigger ausgeführt sind. Der Schmitt-Trigger 25 enthält die Transistoren 727. T28 und 729. Die Emitteranschlüsse aller drei Transistoren 7*27 bis 729 liegen an einer Leitung 30, die mit Masse verbunden ist. Die Kollektoren der Transistoren 727 und T28 sind über Widerstände «31 t>o und R 32 an eine Leitung 33 angeschlossen, die mit einer Spannungsquelle + Ustab, einer stabilisierten Betriebsspannungsquelle, verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 728 ist darüberhinaus über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 34 und R 35 mit der Leitung b'. 30 verbunden. Die Basis des Transistors 729 ist zwischen die beiden Widerstände /?34 und /?35 angeschlossen. Zwischen den Kollektor des Transistors Γ29 und einer Betriebsspannungsquelle + Ub ist ein Startübermengenrelais S angeschlossen. Damit beim Abschalten des Relais S wegen seiner Induktivität nicht zu hohe Spannungsspitzen entstehen, die den Transistor T29 gefährden könnten, ist eine Diode D 36 dem Startübermengenrelais S in der Art parallel geschaltet daß deren Kathode an der Betriebsspannungsquelle + Ub liegt Der Kollektor des Transistors 728 ist über einen Widerstand R 37 mit der Basis des Transistors 727 verbunden. Mit Hilfe des Widerstandes R 27 kann dem Startübermengenschalter ein gewünschtes Hystereseverhalten verliehen werden.The embodiment under consideration has a starting excess quantity switch 25 and an overspeed switch 26, both of which are designed as Schmitt triggers. The Schmitt trigger 25 contains the transistors 727, T28 and 729. The emitter connections of all three transistors 7 * 27 to 729 are connected to a line 30 which is connected to ground. The collectors of the transistors 727 and T28 are connected via resistors «31 t> 0 and R 32 to a line 33 which is connected to a voltage source + Ustab, a stabilized operating voltage source. The collector of the transistor 728 is also connected to the line b ' via the series connection of two resistors R 34 and R 35. 30 connected. The base of the transistor 729 is connected between the two resistors /? 34 and /? 35. A starting excess quantity relay S is connected between the collector of the transistor Γ29 and an operating voltage source + Ub. So that when the relay S is switched off, because of its inductance, there are no excessively high voltage peaks that could endanger the transistor T29, a diode D 36 is connected in parallel to the starting excess quantity relay S in such a way that its cathode is connected to the operating voltage source + Ub. The collector of transistor 728 is Connected to the base of the transistor 727 via a resistor R 37. With the help of the resistor R 27 , the starting excess quantity switch can be given a desired hysteresis behavior.

Der Oberdrehzahlschalter enthält einen aus einem Eingangstransistor 770 und einen Transistor 771 gebildeten Schmitt-Trigger. Die Basis des Eingangstransistors 770 liegt an dem Abgriffspunkt zwischen zwei Widerständen R 52 und Λ 41 und ist über einen Widerstand R 73 an die Plusleitung 33 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors ist über die Reihenschaltung aus zwei Widerständen #74 imd RlS an die Plusleitung 33 angeschlossen, sein timitter liegt an einem Abgriffspunkt 76 eines aus den beiden Widerständen R 77 und Ä78 gebildeten Spannungsteilers; der Widerstand R 77 liegt an der Masseleitung 33 und der Widerstand R 78 ist an einen Punkt 79 geführt, dessen Spannung sich umgekehrt proportional mit der Last, mit der Auslenkung des Mengenstellwerkes 12 der Einspritzpumpe 11, ändert. Die Basis des Transistors 771 ist an den Anschlußpunkt zwischen φε beiden Widerstände Λ 75 und /?74 geführt; der Emitter dieses Transistors liegt an der Plusleitung 33 und der Kollektor ist an den einen Endpunkt eines Spannungsteilers angeschlossen, der über zwei Widerstände R 80 und Λ 81 an die Masseleitung 30 geführt ist. Zwischen die beiden Widerstände /?80 und /?81 ist die Basis eines Endstufentransistors 782 angeschlossen, in dessen Kollektorkreis ein Überdrehzahlrelais Ü eingeschaltet ist. Der Arbeitswicklung des Überdrehzahlrelais Ü ist zum Ableiten von Ausschaltspannungsspitzen eine Diode 36' parallel geschaltet. Auf die Basis des Eingangstransistors 770 arbeitet der frequenzabhängige Gleichrichter 49 und der Hilfsgleichrichter 42. Der Hilfsgleichrichter enthält die Reihenschaltung der drei Dioden D43, D44 und D45. Diesen Dioden ist ein Kondensator C46 parallel geschaltet. Zwischen den Dioden D 43 und D44istdem Hilfsgleichrichter 42 über einen Koppelkondensator C47 die am Ausgang des übersteuernden Verstärkers 15 auftretende Wechselspannung zugeführt. Die Anode der Diode D43 ist über einen Stellwiderstand Λ 41 mit der Basis des Eingangstransistors 770 verbunden. Über einen weiteren Stellwiderstand R 48 ist die Basis des zu dem Startübermengenschalter 25 gehörenden Transistor 7'27 i.iit der Anode der Diode D43 verbunden. Die Schaltung umfaßt ferner einen frequenzabhängigen Gleichrichter 49, der ähnlich wie der Hilfsglekhrichter 42 aufgebaut ist Dieser enthält die Reihenschaltung der beiden Dioden D 50 und D 51. Die Anode der Diode 50 liegt an der Minuslp'tung 30 und die Kathode der Diode D51 ist über einen Stellwiderstand Ä52 mit der Basis des Eingängstransistörs 770 Verbunden. Den Dioden D50 und D51 ist ein Kondensator C53 parallel geschaltet und der Gleichrichter ist zwischen den Dioden D50 und D51 über einen Koppelkondensator C54 an den Ausgang des Verstärkers 15 angeschlossen. Außer der Drehzahlimpulsfolge ist dem Startübermengenschalter 25 noch ein weiteres Drehzahlsignal zugeführt, indem die Basis des Transistors 727 überThe overspeed switch contains a Schmitt trigger formed from an input transistor 770 and a transistor 771. The base of the input transistor 770 is at the tap point between two resistors R 52 and Λ 41 and is connected to the positive line 33 via a resistor R 73. The collector of the transistor is connected to the positive line 33 via the series circuit of two resistors # 74 and RIS , its timitter is at a tap point 76 of a voltage divider formed from the two resistors R 77 and Ä78; the resistor R 77 is connected to the ground line 33 and the resistor R 78 is connected to a point 79, the voltage of which changes inversely proportional to the load, with the deflection of the quantity setting mechanism 12 of the injection pump 11. The base of the transistor 771 is led to the connection point between φε two resistors Λ 75 and / 74; the emitter of this transistor is connected to the positive line 33 and the collector is connected to one end point of a voltage divider which is connected to the ground line 30 via two resistors R 80 and Λ 81. Between the two resistors /? 80 and /? 81, the base of an output stage transistor 782 is connected, in whose collector circuit an overspeed relay U is switched on. A diode 36 'is connected in parallel to the working winding of the overspeed relay Ü in order to divert switch-off voltage peaks. The frequency-dependent rectifier 49 and the auxiliary rectifier 42 work on the base of the input transistor 770. The auxiliary rectifier contains the series connection of the three diodes D43, D44 and D45. A capacitor C46 is connected in parallel to these diodes. The AC voltage occurring at the output of the overdriving amplifier 15 is fed to the auxiliary rectifier 42 between the diodes D 43 and D44 via a coupling capacitor C47. The anode of the diode D 43 is connected to the base of the input transistor 770 via a variable resistor φ 41. The base of the transistor 7'27 belonging to the starting excess quantity switch 25 is connected to the anode of the diode D 43 via a further variable resistor R 48. The circuit also includes a frequency-dependent rectifier 49, which is constructed similarly to the auxiliary converter 42. This contains the series connection of the two diodes D 50 and D 51. The anode of the diode 50 is connected to the minus terminal 30 and the cathode of the diode D51 is connected a variable resistor Ä52 connected to the base of the input transistor 770. A capacitor C53 is connected in parallel with the diodes D50 and D51 and the rectifier is connected between the diodes D50 and D51 via a coupling capacitor C54 to the output of the amplifier 15. In addition to the speed pulse sequence, the starting excess quantity switch 25 is supplied with a further speed signal by the base of the transistor 727 via

einen Stellwiderstand W 55 mit dem Ausgang des Killers 17 verbunden ist. Das Mengenstellwerk 12 der Einspritzpumpe 11 weist zwei elektrische Anschlüsse auf. die Anschlüsse 60 und 6t. Sind die beiden Relais S und Ü unerregt, so wird die Brennkraftmaschine 10 entsprechend den Daten der Kennfeldnachbildung 18 betrieben. Der Anschluß 60 liegt dabei an der Betriebsspannungsquelle + Ub und der Anschluß 61 am Ausgang der Leistungsstufe 21. Dieser Stromlauf wird in den Arbeitsstellungen der Relais Sund i7verändert. Das Relais 5 weist den Umschalter 5 und das Relais {7 den Arbeitskontakt öl und den Umschalter ü2 auf. Der bewegliche Kontaktarm des Umschalters s liegt an Masse, der bewegliche Kontaktarm des Umschalters υ 2 liegt an der Betriebsspannung + Ub. In der Figur sind alle Relaiskontakte in derjenigen Stellung gezeichnet, in welcher die Relais 5und Ϊ7 stromlos sind. Der Anschluß Spannung abgibt. Seine Frcqucn/cigcnschaftcn sind dabei durch das Zusammenwirken des Koppclkonden sators C47 mit dem Finstcllwidcrstand R 41 feslgclegl Diese negative Spannung gelangt über den Einstell widerstand /?41 auf die Basis des ^:.ingangsiransistor< 770 und sperrt diesen. Der dann angeschlossene Transistor Γ71 wird somit leitend und der an diesen angeschlossenen Eingangstransistur 7~82 wiederum gesperrt, so daß die Arbeitswicklung des Überdrchzahlrelais Ü stromlos wird. Das Relai'i fällt ab und der Umschalter ü2 geht wieder in Ruhestellung, in der der Anschluß 60 des Mengenstellwerkes 12 über den beweglichen Kontaktarm des Umschalters U2 mit der Betriebsspannung + Ub verbunden ist. Die Kontrollampe 62 erlischt, und da der Umschalter s des Startübermengenrelais S sich noch in Arbeitsstellung befindet, liegt das Mengenstellwerk 12 an der vollera variable resistor W 55 is connected to the output of the killer 17. The quantity setting mechanism 12 of the injection pump 11 has two electrical connections. the connections 60 and 6t. If the two relays S and Ü are de-energized, the internal combustion engine 10 is operated in accordance with the data from the map simulation 18. The connection 60 is connected to the operating voltage source + Ub and the connection 61 is connected to the output of the power stage 21. This current flow is changed in the working positions of the relay Sund i7. The relay 5 has the changeover switch 5 and the relay {7, the normally open contact oil and the changeover switch ü2. The movable contact arm of the changeover switch s is connected to ground, the movable contact arm of the changeover switch υ 2 is connected to the operating voltage + Ub. In the figure, all relay contacts are drawn in the position in which the relays 5 and Ϊ7 are de-energized. The connection emits voltage. His Frcqucn / cigcnschaftcn are the Finstcllwidcrstand R passes through the interaction of the Koppclkonden crystallizer C 47 41 feslgclegl This negative voltage resistance via the setting / 41 on the basis ^of: .ingangsiransistor <770 and blocks it. The transistor Γ71 connected then becomes conductive and the input transistor 7-82 connected to it is again blocked, so that the working winding of the overdrive relay Ü is de-energized. The relay drops out and the changeover switch ü2 goes back to the rest position, in which the connection 60 of the quantity setting mechanism 12 is connected to the operating voltage + Ub via the movable contact arm of the changeover switch U2 . The control lamp 62 goes out, and since the switch s of the start excess quantity relay S is still in the working position, the quantity control unit 12 is at the full

HnlrlpKiinonniinn. coin Anti-MuR 61 lionl ..kor ,l„rHnlrlpKiinonniinn. coin Anti-MuR 61 lionl ..kor, l "r

des Umschalters ü2 verbunden; der Arbeitskontakt des Umschalters ü 2 ist über eine Kontrollampe 62 an Masse angeschlossen. Der Kollektor des Eingangstransistors 770, der mit dem einen Anschluß des Überdrehzahlrelais Ü verbunden ist, liegt über den in Ruhe geöffneten Arbeitskontakt ü 1 und den Ruhekontakt des Umschalters s ebenfalls an Masse; der Arbeitskontakt des Umschalters 5 verbindet den Anschluß 61 des Mengenstellwerkes 12 mit Masse. Zwischen dem Anschluß 60 und Masse liegt außerdem noch die Arbeitswicklung eines weiteren, unabhängig von dem Mengenstellwerk 12 arbeitenden Abstellsystems'63. beispielsweise eines Magnetventils.the switch ü2 connected; the normally open contact of the switch ü 2 is connected to ground via a control lamp 62. The collector of the input transistor 770, which is connected to one terminal of the overspeed relay Ü , is also connected to ground via the normally open contact ü 1 and the normally closed contact of the switch s; the normally open contact of the changeover switch 5 connects the connection 61 of the quantity setting mechanism 12 to ground. Between the connection 60 and the ground there is also the working winding of a further parking system 63 which operates independently of the quantity control unit 12. for example a solenoid valve.

Die beschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen: The arrangement described works as follows:

Zunächst steht die Brennkraftmaschine 10. und die gesamte Elektronik ist ausgeschaltet. Wird nun die Elektronik eingeschaltet, so werden der Startübermengenschalter 25 und der Überdrehzahlschalter 26 vorübergehend in Arbeitsstellung gekippt. Der Transistor 727 des Startübermengenschalters 25 enthält über den Einstellwiderstand /?55 von dem Ausgang des Filters 17 eine positive Vorspannung, so daß er stromführend wird. Der an seinen Kollektor angeschlossene Transistor 728 wird darauf gesperrt und die Basis des Transistors 729 erhält wieder eine positive Vorspannung, so daß der Transistor 729 stromführend wird und das Relais 5kann in Arbeitsstellung gehen. Der Überdrehzahlschalter 26 geht zunächst deswegen in Arbeitsstellung, weil der Eingangstransistor 770 über den Widerstand R 73 eine positive Vorspannung erhält. Von dem niedero^hmigen Eingangstransistor 770 wird der Transistor 7711 gesperrt und über diesen der Endstufentransistor 782 leitend, so daß das Überdrehzahlrelais Ü ebenfalls anspricht. Der Umschalter 5 verbindet den Kontakt 61 des Mengenstellwerkes 12 mit Masse und der Umschalter ü2 verbindet die Kontrollampe 62 mil der Betriebsspannung + Ub. Nach dem Einschalten leuchtet also die Kontrollampe 62 bei noch nicht arbeitender Dieselbrennkraftmaschine 10 zunächst auf. Leuchtet die Kontrollampe 62 während des Betriebes auf, so zeigt sie an, daß die Dieselbrennkraftmaschine mit einer Überdrehzahl betrieben worden ist und das Überdrehzahlrelais Ü angesprochen hat. Ihr Aufleuchten im Stillstand zeigt die ordnungsgemäße Funktion des Überdrehzahlschalters 26 an, so daß vor jedem Anlassen die störungsfreie Funktion des Überdrehzahlschalters 26 überprüfbar ist. Der Hilfsgleichrichter 42 ist so ausgelegt, daß er am Ausgang bereits bei sehr niederfrequenter Eingangsspannung eine negative Kontaktarm des Umschalters S an Masse und sein Anschluß 60 über den beweglichen Kontaktarm de« Umschalters ü2 an positiver Betriebsspannung. Das an die volle Betriebsspannung angeschaltete Mengenstell· werk 12 bewirkt eine maximale E.nsprit/menge. Da« Filter 17 ist so ausgelegt, daß seine Ausgangsspannung bei steigender Frequenz seiner Eingangsspannung fällt Die Arbeitsweise des Hilfsgleichrichters 42 ist bereit« aus eine·'¹ Schaltbild ersichtlich. Die Diode D44 dient lediglich zur Kompensation des Temperaturganges der anderen Dioden. Der Kondensator C46 glättet die Gleichspannung. DerGleichrichte^r ist so geschaltet, daU an seinem Ausgang eine negative Gleichspannung auftritt, obwohl in der gesamten übrigen Elektronik nur positive Spannungen gegen Masseootential wirksam sind.The internal combustion engine 10 is initially at a standstill and all of the electronics are switched off. If the electronics are now switched on, the starting excess quantity switch 25 and the overspeed switch 26 are temporarily tilted into the working position. The transistor 727 of the starting excess quantity switch 25 contains a positive bias voltage from the output of the filter 17 via the setting resistor / 55, so that it becomes live. The transistor 728 connected to its collector is then blocked and the base of the transistor 729 is again given a positive bias voltage, so that the transistor 729 is energized and the relay 5 can go into the working position. The overspeed switch 26 initially goes into the working position because the input transistor 770 receives a positive bias voltage via the resistor R 73. From the Niedero ^h shaped input transistor 770, the transistor 7711 is blocked and via this the output stage transistor 782 is conductive, so that the overspeed relay Ü also responds. The changeover switch 5 connects the contact 61 of the quantity setting mechanism 12 to ground and the changeover switch ü2 connects the control lamp 62 with the operating voltage + Ub. After switching on, the control lamp 62 initially lights up when the diesel internal combustion engine 10 is not yet working. If the control lamp 62 lights up during operation, it indicates that the diesel internal combustion engine has been operated at an overspeed and the overspeed relay U has responded. Their lighting up at a standstill indicates the proper functioning of the overspeed switch 26, so that the trouble-free operation of the overspeed switch 26 can be checked before each start-up. The auxiliary rectifier 42 is designed so that it has a negative contact arm of the changeover switch S to ground and its connection 60 via the movable contact arm of the changeover switch U2 to a positive operating voltage at the output, even with a very low-frequency input voltage. The quantity control mechanism 12 connected to the full operating voltage produces a maximum fuel quantity. Here, "filter 17 is designed so that its output voltage falls with increasing frequency of its input voltage, the operation of the auxiliary rectifier 42 is ready," apparent from a · ^'1 diagram. The diode D44 only serves to compensate for the temperature variation of the other diodes. The capacitor C46 smooths the DC voltage. The rectifier ^r is connected in such a way that a negative DC voltage appears at its output, although in the rest of the electronics only positive voltages against earth potential are effective.

Wird nun der Anlaßvorgang unterbrochen, obwohl die Dieselbrennkraftmaschine 10 noch nicht angesprungen ist, so klingt die Ausgangsspannung des Hilfsgleichrichters 42 erst allmählich wieder gegen Null ab. Ohne größeren Aufwand ist es möglich, diese abklingende Spannung zum Aufbau einer Aniaßwiederholsperre auszuwerten. Ist die Spannung weitgehend abgeklungen, so wird der Eingangstransistor 770 über den Widerstand /?73 wiederum leitend, so daß das Überdrehzahlrelais Ü wiederum anspricht und das Mengenstellwerk 12 von der Betriebsspannung +Ut abtrennt.If the starting process is now interrupted, although the diesel internal combustion engine 10 has not yet started, the output voltage of the auxiliary rectifier 42 only gradually decays again towards zero. With little effort it is possible to evaluate this decaying voltage in order to build up a repeat blocker. If the voltage has largely subsided, the input transistor 770 becomes conductive again via the resistor /? 73, so that the overspeed relay Ü responds again and disconnects the quantity control unit 12 from the operating voltage + Ut .

Springt die Brennkraftmaschine jedoch an. ;.o steigt ihre Drehzahl zunächst weiter an, da ihr die größtmögliche Kraftstoff menge eingespritzt wird. Mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 fä">die Ausgangsspannung des Filters 17, die über den Stellwiderstand Λ 55 auf die Basis des Transistors 727 gekoppelt ist. Der Stellwiderstand R 55 ist so eingestellt, daß der Transistor 727 beim Unterschreiten eines eingestellten Wertes sperrt. Sobald der Transistor 727 sperrt, fällt das Startübermengenrelais Sab. Damit geht der Umschaltkontakt 5 in seine Ruhestellung und der Ausgang 61 des Mengenstellwerkes 12 ist nun nicht mehr mit Masse, sondern mit dem Ausgang der Leistungsstufe 21 verbunden. Somit arbeitet nun das Mengenstellwerk zwischen der Betriebsspannung + Ub und dem Ausgang der Leistungsstufe 21 und nimmt in jedem Augenblick eine Stellung ein, die den von der Kennwertnachbildung 18 vorgegebenen Werten entspricht. Damit die von der fCennfeldnachbildung IS vorgegebenen Werte genau eingehalten werden, arbeitet das Mengenstellwerk 12 mit einem Rückmelder 13 zusammen, mit dessen Hilfe die mechanische Auslen-However, if the internal combustion engine starts. ; .o Its speed initially continues to increase, as the greatest possible amount of fuel is injected into it. With increasing speed of the internal combustion engine 10, the output voltage of the filter 17, which is coupled via the variable resistor φ 55 to the base of the transistor 727. The variable resistor R 55 is set so that the transistor 727 blocks when the value falls below a set value the transistor 727 blocks, the start excess quantity relay Sab falls. The changeover contact 5 goes into its rest position and the output 61 of the quantity control unit 12 is no longer connected to ground, but to the output of the power stage 21. Thus, the quantity control unit now works between the operating voltage + Ub and the output of the power stage 21 and at every moment assumes a position which corresponds to the values specified by the characteristic value simulation 18. In order that the values specified by the f-map simulation IS are precisely adhered to, the quantity setting mechanism 12 works with a feedback 13, with its Help the mechanical

kling (It's Mengenstcllwerkes 12 elektrisch auf den Stellverstitrkcr 20 zurückgeführt wird. Das an der kennfeldnachbiUliing 18 auftretende Ausgangssignal dient somit als RihrungsgröBe zum Einstellen des Mengenstellwcrkes. dessen Stellung von einem unterin- -, gerten Regelkreis, der die Elemente 13, 20 und 21 enthält, der FührungsgröBe entsprechend genau eingeregelt wird.sound (It's quantities 12 electrical to the Stellverstitrkcr 20 is fed back. That at the Map mapping 18 output signal occurring thus serves as a guide variable for setting the quantity control unit. whose position of a sub- -, The control circuit containing elements 13, 20 and 21 is precisely adjusted according to the reference variable will.

Überschreitet nun die Drehzahl bei Schiebebetrieb des Motors einen Höchstwert, bei dem eine positive to Spannung am Ausgang des frequenzabhängigen Gleichrichters 49 auftritt, so liegt über den Spannungsteiler R 77. R 78 am Emitter des Eingangstransistors Γ70 eine positive Vorspannung. Der Transistor 7"70 kann erst dann aufgesteuert werden, wenn die vom frequenzab- η hängigen Gleichrichter 49 erzeugte positive Spannung die Vorspannung am Emitter um die Schwellenspannung des Transistors übersteigt. Bei Voiiast hingegen ist die lastabhängige Spannung gering, so daß der Eingangstransistor bereits bei einer erheblich geringeren vom frequenzabhängigen Gleichrichter 49 erzeugten Spannung aufgesteuert wird. Mit dem Transistor 7"70 wird auch der Transistor Γ82 leitfähig und das Überdrehzahlrelais 0 zieht an; sein Umschalter ü2 trennt den Anschluß 60 des Mengenstellwerkes 12 von der Betriebsspannung und verbindet dafür die Kontrolllampe 62 mit der Betriebsspannung + Ub, sein Arbeitskontakt ü 1 wird geschlossen und bildet zusammen mit dem in Ruhe befindlichen Umschalter 5 des Startüoermengenrelais Seine selbsthaltende Schaltstellung für das Überdrehzahlrelais Ü. Das Überdrehzahlrelais Ü bleibt somit auch dann angezogen, wenn der Überdrehzahlschalter 26 wieder in Ruhestellung zurückkippt, so daß die Brennkraftmaschine 10 nicht wieder beschleunigt werden kann. Das Überdrehzahl^- J5 lais Ü wird erst dann wieder stromlos, wenn das Startübermengenrelais S anspricht: dieses Relais kann jedoch erst dann ansprechen, wenn an dem Startübermengenschalter 25 vom Hilfsgleichrichter 42 her keine negative Spannung wirkt. Nach Ansprechen des Übcrdreh/.ahlschalters 26 und damit des libcrdrchzahlrclais Ükommt somit die Brennkraftmaschine vollständig zum Stillstand und muli gegebenenfalls erneut angelassen werden.If the speed now exceeds a maximum value during overrun of the motor, at which a positive voltage occurs at the output of the frequency-dependent rectifier 49, then there is a positive bias voltage via the voltage divider R 77. R 78 at the emitter of the input transistor Γ70. The transistor 7 "70 can only be turned on when the positive voltage generated by the frequency-dependent rectifier 49 exceeds the bias voltage at the emitter by the threshold voltage of the transistor considerably lower voltage generated by the frequency-dependent rectifier 49 is turned on. With the transistor 7 "70, the transistor Γ82 becomes conductive and the overspeed relay 0 picks up; his changeover switch ü2 separates the connection 60 of the quantity control unit 12 from the operating voltage and connects the control lamp 62 to the operating voltage + Ub, his working contact ü 1 is closed and forms together with the idle switch 5 of the starter quantity relay his self-holding switch position for the overspeed relay Ü . The overspeed relay Ü thus remains attracted even when the overspeed switch 26 tilts back into the rest position so that the internal combustion engine 10 cannot be accelerated again. The overspeed ^ - J5 lais Ü is only de-energized again when the starting excess quantity relay S responds: however, this relay can only respond when no negative voltage acts on the starting excess quantity switch 25 from the auxiliary rectifier 42. After the overturn / dial switch 26 has responded, and thus the libcrdrchzahlrclais Ü , the internal combustion engine comes to a complete standstill and may need to be started again.

Ein weiteres unabhängig von dem Mengcnstellwerk 12 wirkendes zusätzliches Abschaltsystcm 63 ist vorgesehen, damit bei einer Störung des elektrischen Teiles des Mengenstell Werkes 12. beispielsweise wenn sich dieses verklemmt hat. obwohl das Überdrehzahlrelais bereits angesprochen hat. der Brennkraftmaschine kein weiterer Kraftstoff eingespritzt werden kann. Das separate Abstellsystem 63 kann als Magnetventil ausgebildet sein, das sich bei vorhandener elektrischer Eingangsgröße am Anschluß 60 des Mengenstellwcrkes 12 in Arbeitsstellung befindet und das so mit dem hydraulischen Teil der Einspritzpumpe 11 verbunden ist. daß sich bei in Ruhestellung befindlichem Magnetventil dort kein Einspritzdruck aufbauen kann.Another independent of the volume control unit 12 acting additional shutdown system 63 is provided so that in the event of a fault in the electrical Part of the quantity setting plant 12, for example if this has jammed. although the overspeed relay has already responded. the internal combustion engine no more fuel can be injected. The separate storage system 63 can be used as a solenoid valve be designed, which can be found in the presence of an electrical input variable at connection 60 of the quantity control unit 12 is in the working position and is thus connected to the hydraulic part of the injection pump 11. that when the solenoid valve is in the rest position, no injection pressure can build up there.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel wird die lastabhängige Spannung aus dem Rückmeldekreis für die Regelung des Stellweges des Mengenstellwerkes gewonnen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann diese Größe unmittelbar von der Steuerspannung für das Mengenstellwerk gewonnen werden. Ist das Mengenstellwerk festgeklemmt, so wird dann jedoch nicht mehr unmittelbar der Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfaßt. Auch wenn die Auslenkung eines Steuerhebels für den Betriebszustand einer Brennkraftmaschine — bei Fahrzeugen die Auslenkung des Fahrpedales — die lastabhängige Spannung zum Verschieben der Ansprechschwelle erzeugt, werden Störungen nachfolgender Funktionsgruppen nicht mehr erfaßt. Die beiden letztgenannten Möglichkeiten zur Erzeugung der lastabhängigen Steuerspannung ergeben jedoch für vereinfachte Ausführungsformen oder zusammen mit weiteren Sicherheitsmaßnahmen ausreichende Betriebsergebnisse.In the embodiment shown in the figure, the load-dependent voltage is taken from the feedback circuit obtained for regulating the travel of the quantity control unit. In other embodiments this variable can be obtained directly from the control voltage for the quantity control unit. Is this If the quantity control mechanism is jammed, the operating state of the is then no longer immediately Internal combustion engine detected. Even if the deflection of a control lever for the operating state of a Internal combustion engine - in vehicles, the deflection of the accelerator pedal - the load-dependent voltage for If the response threshold is shifted, disturbances in the following function groups are no longer generated recorded. The two last-mentioned options for generating the load-dependent control voltage result however, sufficient for simplified embodiments or together with further security measures Operating results.

menu χ Dian zxicnnungenmenu χ Dian connections

Claims

Patent claims:

1. Sicherheitsschaltung zum Betrieb einer elektronisch geregelten Diesel-Brennkraftmaschine, welcher eine Einspritzpumpe mit einem über elektrische Größen antreibbaren Mengsnstellwerk zugeordnet ist, und mit Schalteinrichtungen zum Erzeugen eines Kraftstoffübermengensignales und eines Überdrehzahlsignales sowie mit einem Drehzahlgeber, bei welcher aus dem Ausgangssignal des Drehzahlgebers eine Drehzahlimpulsfolge mit einer drehzahlproportionalen Frequenz gebildet wird und ein Startübermengenschalter und ein Überdrehzahlschaiter vorhanden sind, wobei außerdem der Startübermengenschalter von einem Hilfsgleichrichter und einer mit ansteigender Drehzahl fallenden Gleichspannung angesteuert ist und ferner der Hilfsgleichrichter als Eingangsgröße die Drehzahlimpulsfolge erhält und an seinem Ausgang cine negative Hilf'spannung aufweist und schließlich der Überdrehzah&chalter von dem Hilfsgleichrichter und von einem frequenzabhängigen Gleichrichter, der oberhalb einer vorgegebenen Frequenz der an seinem Eingang wirksamen Drehzahlimpulsfolge eine positive Ausgangsspannung abgibt, angesteuert wird, nach Patent 1962573, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle des Überdrehzahlschalters (26) lastabhängig verschoben wird.1. Safety circuit for operating an electronically controlled diesel internal combustion engine, which has an injection pump with an electrical Sizes drivable Mengsnstellwerk is assigned, and with switching devices for generating a Fuel excess quantity signal and an overspeed signal as well as with a speed sensor which a speed pulse train with a speed proportional frequency is formed from the output signal of the speed sensor and a Start overflow switch and an overspeed switch are available, and the Starting excess quantity switch from an auxiliary rectifier and one that decreases with increasing speed DC voltage is controlled and furthermore the auxiliary rectifier receives the speed pulse train as an input variable and cine at its output has negative auxiliary voltage and finally the Overspeed switch from the auxiliary rectifier and by a frequency-dependent rectifier, which is above a predetermined frequency of the its input effective speed pulse train emits a positive output voltage, controlled is, according to patent 1962573, characterized in that the response threshold of the overspeed switch (26) is shifted depending on the load will.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Überdrehzahlschalter (26) eine Drehzahlspannung und eine lastabhängige Spannung zugeführt ist.2. A circuit according to claim 1, characterized in that the overspeed switch (26) has a Speed voltage and a load-dependent voltage is supplied.

3. Schaltung nach dt.i Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß . er Überdrehzahlschalter (26) einen Schmitt-Trigger aufweist, dessen Eingangstransistor (T70) mit seiner Basis an den frequenzabhängigen Gleichrichter (49) und mit seinem Emitter an den Abgriffspunkt (76) eines Spannungsteilers (R 77, R 78) angeschlossen ist, der zwischen Masse und einem die lastabhängige Spannung führenden Punkt (79) angeschlossen ist.3. Circuit according to German claims I and 2, characterized in that. he overspeed switch (26) has a Schmitt trigger, the input transistor (T70) of which is connected with its base to the frequency-dependent rectifier (49) and with its emitter to the tap point (76) of a voltage divider (R 77, R 78) connected between Ground and a point (79) carrying the load-dependent voltage.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß eine der beiden Spannungen zu ihrer erzeugenden Größe umgekehrt proportional ist.4. A circuit according to claim 2, characterized in that one of the two voltages to their generating size is inversely proportional.

5. Schaltung nach Anspruch 2 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die lastabhängige Spannung von einem Weggeber (13) erzeugt wird, der die Auslenkung des Mengenstellwerkes (12) in eine Spannung umwandelt.5. A circuit according to claim 2 and following, characterized in that the load-dependent Voltage is generated by a displacement sensor (13), which controls the deflection of the quantity control unit (12) in transforms a tension.

6. Schaltung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lastabhängige Spannung von der elektrischen Steuergröße für das Mengenstellwerk (12) abgeleitet ist.6. Circuit according to claim 2 to 4, characterized in that the load-dependent voltage is derived from the electrical control variable for the quantity control unit (12).

7. Schaltung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lastabhängige Spannung von einem mit einem Steuerhebel für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine verbundenen Weggeber erzeugt wird, der die Auslenkung des Steuerhebels in eine Spannung umwandelt.7. Circuit according to claim 2 to 4, characterized in that the load-dependent voltage is generated by a position sensor connected to a control lever for the operating state of the internal combustion engine, which determines the deflection of the Transforms the control lever into a voltage.